流域水文信息系统研究与实践综述

流域水文信息系统是地理信息系统、互联网和数据库等技术与水文学研究的结合,集成观测和环境信息的水文信息系统已经成为“数字地球”技术在流域科学方面的重要应用。研究回顾了流域科学的研究方法、发展现状和技术背景,提出当前流域科学研究迫切需要建立水文信息系统,而水文信息系统的重点任务是流域数据建模与数据共享服务。针对目前Arc Hydro水文地理数据模型和开源“协同促进水文科学发展大学联盟”--水文信息系统(CUAHSI\|HIS)的研究进展,提出了一个适合于黑河流域的在线流域水文信息系统设计即“数字黑河”在线门户,集成流域地理数据、观测数据和数据共享服务于一体的流域水文信息系统将有效推动流域科学各方面的研究。     

异源WSN观测仪器归一化数据接口及自动入库系统的设计与实现

为了远程自动接收黑河流域野外布设的不同类型的WSN观测仪器,并简化后端自动入库程序的复杂度,根据各类仪器的不同特性,对远程接收数据的接口进行了归一化处理;在此基础上,设计实现了数据远程自动入库体系,实现了无人干预的观测数据全自动入库功能,为后续的黑河流域WSN观测数据自动综汇系统应用提供了基础。     

黑河流域生态水文观测数据库设计与优化

运用面向对象技术设计了黑河生态水文观测数据库。首先识别实体类和类间关系,然后将类和类间关系映射为表和表间关系。该设计用7个数据表存储观测站、观测点、数采仪、传感器、观测变量间的层次结构,在不修改数据库设计的情况下,能适应该层次结构的动态调整。用单一数据表存储所有观测数据,大大降低了数据操作的复杂性。用PostgreSQL的表继承机制对数据存储方式进行了优化,解决了存储容量和查询速度之间的矛盾。     

基于Landsat 的城市热特征研究——以兰州市为例

运用Landsat5和Landsat7获得的遥感数据评估兰州市区的热特征,为了量化城市土地利用和覆盖密度,在对植被-非渗透面-土壤(V-I-S) 模型修正的基础上,运用线性光谱混合分析技术(LSMA),分解了不同种类的地表组成并对非渗透面密度进行了分类。结果表明,研究区有很高的热效应,这种热效应与城市开发密度高相关,并通过植被覆盖信息、非渗透面的空间分布及与其相关联的热特征,可以有效量化城市土地利用、开发密度和热格局。     

黑河综合遥感联合试验研究进展:水文与生态参量遥感反演与估算

介绍了“黑河综合遥感联合试验”在水文和生态变量与参数反演、估算和模型应用方面取得的进展。在水文变量遥感方面,利用车载双偏振多普勒雷达在黑河上游和中游分别开展了高精度降水观测,获取了后向散射系数和极化信息与降水强度之间的定量关系。在综合利用多源观测信息,改进和发展蒸散发估算模型方面取得了实质性的进展。发展了利用K和Ka波段机载微波辐射计数据反演山区积雪深度的方法。针对SAR观测数据反演土壤水分中地表粗糙度的显著干扰,发展了消除粗糙度影响的反演方法。在生态过程遥感参量估算方面,提出了一种基于机载激光雷达和高分辨率光学影像的高精度地物信息分类方法。发展了从高光谱航空遥感提取植被自然光照下的荧光,并与NDVI结合的C3/C4植被分类方法。发展和改进了使用多角度、多光谱观测反演叶面积指数的方法,挖掘了激光雷达在植被垂直结构探测上的潜力,探索了叶面积指数遥感中的尺度转换规律。发展了利用高光谱数据中的荧光信息反演光能利用率的新方法;建立了考虑土壤反射率、冠层结构等因素的光合作用有效辐射比率反演模型;改进了利用遥感估计生态系统生产力的模型。发展了利用高光谱遥感数据提取叶绿素含量和叶绿素荧光强度的方法。     

边坡爆破开挖对邻近已有洞室影响研究

边坡爆破施工振动对邻近已有洞室的影响及其控制是工程中的关键技术问题。新建边坡在与已有洞室间距比较小的情况下进行爆破开挖,爆破开挖产生的爆破波会危及已有洞室围岩和衬砌结构的安全与稳定性。结合锦屏一级水电站左岸坝肩边坡施工爆破对洞室影响的分析课题,应用动力有限元数值模拟,研究不同的边坡与已有洞室间距、岩体阻尼比、最大单响药量情况下边坡爆破振动对洞室围岩和衬砌结构的影响问题。根据洞壁质点振动速度允许值与洞室衬砌在边坡爆破振动波作用下的动拉应力值,考虑不同阻尼比,得出不同围岩级别下,不同边坡与洞室间距的最大单响药量控制：III类岩体边坡,坡面距已有洞室20,50 m时,边坡开挖爆破最大单响药量分别控制在100和300 kg以内;IV类岩体边坡,坡面距已有洞室20,50 m时,边坡开挖爆破最大单响药量分别控制在150和450 kg以内,研究结果为实际工程的施工和设计提供参考和依据。     

加载速率对岩石材料力学行为的影响

 加载速率会造成岩石材料破坏形态的改变,材料破坏过程中存在塑性向脆性转变的临界速率。在颗粒流程序下,通过Fish语言编程,虚拟实现岩石数值试件,并进行0.000 5,0.001 0,0.005 0,0.050 0 m/s四个加载速率下的单轴压缩数值试验。分析加载速率对岩石破裂形态、裂纹数量和扩展、应力–应变曲线和能量转换的影响。发现：加载速率的增加破坏优势剪切带的发展,使得剪切带等速发展,材料呈现锥形破坏;加载速率的增加使得材料的力学性能表现出极大的伪增强,材料更破碎,能量损失增大,这与材料吸收和破坏消散能量的能力有关。     

南海海域油气藏上方汞异常特征分析

在南海进行了8个航次的调查,发现汞地球化学异常出现在油气藏或含油气凹陷上方的海底沉积物、海水和海面大气中.这些介质中的汞异常经常互相叠置,且与其他油气化探指标组成综合异常.汞异常一般规模较大,中等以上强度;平面上为顶端块状异常,剖面上为相对连续的异常坪.见有汞异常浓度由沉积物向上经底层、表层海水到海面大气渐次降低的趋势.文中列举了实例,证明汞是一种有效的海上油气化探指标.     

甘肃陇南山区低品位氧化金矿的开发利用

甘肃陇南山区分布着较为广泛的低品位氧化金矿 ,其特点是带状分布、规模大、品位低。可采用就地产金方案 (池浸、堆浸氰化提金工艺 ) ,投资少、见效快 ,当年投资当年还本 ,投资利润率高 ,具备开发利用的可行条件。     

冻结粗砂土中甲烷水合物形成CT试验研究

冻土甲烷水合物形成的试验研究对于认识冻结多孔介质中形成、存在天然气水合物的机制和评价多年冻土区的气候变化、环境变化等有极为重要的意义,通过X-射线断层扫描系统对冻结粗砂土中甲烷水合物形成的试验表明:冻结砂土中甲烷水合物形成过程中CT数有所变化,且与甲烷气水合物形成、水分迁移和砂土密度增大均有关,而且通过不同时段CT图像的差值运算可以获得甲烷水合物形成的新信息;同时在甲烷水合物形成过程中具有明显的压力降低阶段,且伴随有相变热产生;尽管CT下砂土较大的吸收系数影响了对甲烷水合物形成的判断,但通过CT扫描定量信息,结合甲烷水合物形成过程中的压力和砂土温度变化,可以较为清楚地判断冻结砂土中甲烷水合物的形成。